JPH01127967A - フリー・ラン回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブラウン管オシロスコープやサンプリング・オ
シロスコープのトリガ回路に用いられるフリー・ラン回
路に関する。具体的には、トリが信号が入力されない場
合に、管面上に輝線を表示する新規な回路を提供せんと
するもので市。

［従来の技術］ オシロスコープやサンプリング・オシロスコープにおい
て、トリガ信号が入力されない１易合にし輝線が表示さ
れるようにするために、種々のフリ−・ラン回路が用い
られている。このような回路の構成例を第２Ａ図に、そ
の各部の波形を第２Ｂ図に示し説明する。

観測しようとする波形に同期した第２Ｂ図（ａ＞に示し
たトリガ信号１０１がオア・ゲー１へ３３を介して同期
回路１１に印加され、その出力がのこぎり波発生回路１
２に印加されて、（ｂ）に示すのこぎり波１１０を発生
する。この、のこぎり波はオシロスコープにおいては図
示されてはいないブラウン管のＸ軸に印ｈＤされて輝線
を発生させ、また、サンプリング・オシロスコープにお
いては、遅延パルス（ストローブ・パルス）を発生せし
めて、１太ンプリングして管面上に輝点を表示するよう
に作用している。

この（ｂ）に示すのこぎり波１１０は、のこぎり波１１
０か終了した後のこぎり波発生回路１２が安定な状態に
復帰する迄の時間を確保するために、ホールドオフ回路
１５に印加され、（Ｃ）に示すホールドオフ信号１１１
を発生し、これか同］ｔＩ］回路１１に印加されて、こ
のｌυ１間はトリガ信号が印加されても同期回路１１か
らは出力がなされないようになっている。

しかしながら、このままでは、トリガ信号が印加されな
いかぎり、のこぎり波は発生Ｕず、輝線あるいは輝点の
表示はなされないから、（Ｃ）のホールドオフ信号１１
１の終了から一定の時間下だけ経過すると、自動的にの
こぎり波を発生するようにするために、リトリガラブル
・ワンショット・マルチ・バイブレータでおるワンショ
ット回路１３が付ｈ口されている。

このワンショット回路１３の出力の（ｄ）に示す信号１
１２は、その出力がおるときに“Ｌ　ｔｔを示し、出力
がないときに“Ｈｔｔを示している。このワンショット
回路１３の出力の（ｄ＞の信号１１２がまだ“Ｌ　ｔｐ
を示している間に（Ｃ）のホールドオフ信号１１１の後
縁が印加されると、ワンショット回路１３は再び“Ｌ　
ＩＩを期間下の聞出力するので、（ｄ）の信号１１２は
そのまま“Ｌ　ＩＩであり、期間Ｔの後に、その出力は
“Ｈ１１となり、これがオア・ゲート３３を介して同期
回路１１に印加され、その出力を印加されたのこぎり波
発生回路１２は（ｂ）の、のこぎり波を発生する。のこ
ぎり波１１０か所定の値に達したときにのこぎり波を終
了し、（Ｃ）のホールドオフ信号を発生する。この（Ｃ
）のホールドオフ信号の後縁でワンショッ１へ回路１３
を動作せしめて、（ｄ）の１ｉｔｕの信号１１２を出力
し、この“Ｌ　Ｉｆの出力は期間Ｔの間続く。

この場合の期間Ｔは、（ａ＞に印加されるトリ力信号１
０１の最大の周期よりやや大きく設定しであるために（
ｂ）の、のこぎり波１１０のくり返し周波数が低く、そ
のために、オシロスコープの高輝度によるフリー・ラン
あるいはサンプリング・オシロスコープの高速スキャン
をすることができず、使用上不便であった。

そこで、このような問題点を解決するために、第３Ａ図
ｔこ示すような回路構成が用いられていた。

この各部の波形は第３Ｂ図、第３Ｃ図ａ３よび第３Ｄ図
に示されており、これを用いて説明りる。

１へす力信号１０１か第３Ｂ図（ａ）に示１ように印加
されない場合には、リトリガラブル・ワンショッ１〜・
マルチ・バイブレータでおるワンショット回路１４は（
ｂ）に示す信号１１３のように出力せずｌｌ　Ｌ　１１
のままでおり、これを受けた発振回路１９は所定の周期
で発振して、（Ｃ）に示す信号１１４を出力し、オア・
ゲート３２を介して（ｄ）に示す出力信号１０９として
出力されて同期回路１１（第２Ａ図参照）に印加され、
高いくり返し周波数でのこぎり波発生回路１２からのこ
ぎり波１１０を発生せしめる。

トリガ信号１０１が、ワンショット回路１４の出力のパ
ルス幅Ｔｗよりも小さい第３Ｃ図の（ａ）に示すような
Ｔｉの周期で印加される場合には、ワンショット回路１
４は次々に印加されるｊ〜リカ信号１０１によって動作
して、その出力の信号１１３は第３Ｃ図の（ｂ）に示す
ように”　＋　（”のままに保持され、これを印加され
た発振回路１９は発振することができず、第３Ｃ図の（
Ｃ）の信号１１４に示すように“Ｌ　ＩＩのままでおる
。したがって、（ａ＞のトリ力信号１０１はオフ・ゲー
ト３２を介して（ｄ）の出力信号１０９として出力され
る。この出力信Ｒ１０９が同期回路１１をへて、のこぎ
り波発生回路１２（第２Ａ図）に印加されるから、その
出力であるのこぎり波１１０はトリガ信号と同期して発
生することができる。

つぎにトリガ信号１０１の周期Ｔｉが、ワンショット回
路１４の周期Ｔ、よりもわずかに長い場合の現象を第３
Ｄ図により説明する。

（ａ）のトリガ信号１０１が印加されると、そのトリガ
信号１０１はオア・ゲート３２を介して（ｄ）の出力信
号１０９を出力するとともに、ワンショット回路１４を
動作せしめてその出力を（ｂ）に示すようにＨ″にし、
これを受けた発振回路１９は発振することかできず（Ｃ
）の信号１１４が示すように“Ｌ　Ｈのままでめる。そ
の後期間ＴＷ経過すると、ワンショット回路１４の出力
は（ｂ）の信号１１３か示すように“Ｌ　ＩＩになる。

そこでこのｉｔ　Ｌ　ｔｖになった信号１１３を受けた
発振回路１９は、（Ｃ）に示すように（ｂ）が“Ｌ　１
１を示す期間Ｔ・−Ｔｗの間発振し、次のトリガ信号１
０１が（ａ）に示すように印加されるまで続く。この（
ａ）に示す次のトリガ信号１０１の印加によってワンシ
ョット回路１４の出力は（ｂ）の信号１１３が示すよう
に再び（（ＨＩｆとなるから、発振回路１９は発振を停
止し、以上の動作をくり返す。

［発明が解決しようとする問題点］ 第３Ｄ図に示したように、トリガ信号１０１の期間Ｔｉ
が、ワンショット回路１４のパルス幅丁、よりも若干長
い場合には、Ｔ・−ＴＷの間だけ■ 発振回路１９が短い周期で発振し、その後は、しばらく
の間発振は停止するという間欠的な発振をくり返すこと
になる。

その結果、第３Ａ図に示す回路をオシロスコープに採用
した場合には、第３Ｄ図（ｄ）の出力信号１０９のよう
な少ない数の信号で同期回路１１を駆動することとなる
ために、管面において十分な輝度を得ることができない
という問題点があった。

また、第３Ａ図に示す回路をサンプリング・オシロスコ
ープに採用した場合には、管面上の輝点は、わずかの期
間はすばやく移動し、その動きはしばらく停止するとい
う動作をくり返すために、観測しにくく、使用上極めて
不都合であるという問題点がおった。

［問題点を解決するための手段］ トリガ信号が印加されるたびごとに、所定のパルス幅Ｔ
１のパルスを出力することのできるリトリガラブル・ワ
ンショット・マルチバイブレータ手段と、 このパルス出力の後縁の振幅を所定の時定数でチャージ
アップし、その後は一定の時定数で放電して減衰せしめ
ることによりトリか信号の周ＩＦＪを検知するための周
期検知手段と、 この周期検知手段の出力を受けて、所定のスレッショル
ド値と比較するためのヒステリシス特性を示すコンパレ
ータ手段と、 このコンパレータ手段の出力の一方のレベルにおいて所
定の周波数で発振する発振手段と、この発振回路の出力
と、トリガ信号のいずれかを通すためのオア・ゲート手
段と、 を設けた。

［作用］ トリガ信号が、リトリガラブル・ワンショット・マルチ
バイブレータ手段のワンショット・パルスのパルス幅Ｔ
１よりも短い周期で入力された場合には、リトリガラブ
ル・ワンショット・マルチバイブレータ手段の出力が出
されたままになり、コンパレータ手段のスレッショルド
・レベルを越えないままの状態を続ける。そのために、
発振手段は発振せず、トリガ信号はそのままオア・ゲー
ト手段を通して出力される。

トリが信号の周期が、パルス幅Ｔ１よりも若干長くなる
と、リトリガラブル・ワンショット・マルチバイブレー
タ手段は、トリガ信号か印加されるごとに１つのパルス
を出力するが、このパルスの後縁から、つぎのパルスの
前縁までの時間は短いから、パルス出力の復縁部で十分
にチャージアップが行われず、そのために、コンパレー
タ手段のスレッショルド・レベルを越えることができず
、発掘手段は動作しない。そのために、トリガ信号はそ
のまま、オア・ゲート手段を通して出力される。

ざらに、トリガ信号の周期が長くなると、リドリカラブ
ル・ワンショット・マルチバイブレータ手段が１つのパ
ルスを出力し終ってから次のパルスを出力する迄の時間
が十分に得られるから、周期検知手段におけるチャージ
アップか十分になされ、周期検知手段の出力は、コンパ
レータ手段のスレッショルド・レベルを越えてしまう。

そこでコンパレータ手段が動作して発掘手段は発振を開
始し、発振出力はオア・ゲート手段を通して出力される
。このように動作するから、トリガ信号の周期が所定の
値より小さくなるとトリが信号か、所定の値より大きく
なると発１辰出かがオア・ゲート手段を介して出力され
るために、間欠的な発振を起すことがなく、フリー・ラ
ン状態と、トリガ状態とを切換えることができる。

［実施例］ 本発明の一実施例の回路を第１Ａ図に、その各部の波形
を第１Ｂ図、第１Ｃ図および第１Ｄ図に示し、これらを
用いて動作を説明する。

第１Ａ図において、トリガ信号１０１は、リトリガラブ
ル・ワンショット・マルチバイブレータ２６のクロック
端子とアンド・ゲート３６の一方の入力端子に印加され
ている。このリトリガラブル・ワンショツ１〜・マルチ
バイブレーク２６は、トリガ信号１０１が印加されると
、抵抗７１とコンデンサ８６の時定数によるパルス幅Ｔ
１の負方向のパルスをそのノットＱ出力に信号１１５と
して得ている。したがって、トリ力信号１０１の周期Ｔ
がパルス幅Ｔ１よりも小さいときには、ノットＱ出力は
常時１１　Ｌ　ＩＩを示し、大きいときにはノットＱ出
力はトリガ信号１０１の印加ごとに“Ｌ　ＩＩを示すパ
ルスを出力することになる。

トリが信号１０１の周期が長く、ノッｌ−Ｑ出力で必る
信＠１１５が“ＨＴ＋を示すときには、信号１１５は抵
抗７２．ダイオード５５を介してコンデンサ８７を“Ｈ
″に充電するので、スレッショルド電源９９の電圧ＥＴ
Ｈで定まる電圧よりも高くなるために、コンパレータ２
９の出力は°“Ｈ′′になる。ここでコンパレータ２９
は、抵抗７４，７５によって正帰還がかけられ、印加さ
れる信号中のノズルなどにより動作が不安定にならない
ように、ヒステリシスをもたせている。

トリガ信号の周期がパルス幅Ｔ１よりし若干長い場合に
は、リトリガラブル・ワンショット・マルチバイブレー
タ２６は、トリが信号が印加されるごとに１つのパルス
を出力し、そのパルスの期間、信号１１５はＬ″を示す
が、このパルスの後縁からつぎのパルスの前縁までの時
間は短いから、抵抗７２とコンデンサ８７の時定数によ
って十分にチャージアップすることができない。そのた
めに、コンパレータ２９のスレッショルド電圧Ｆ□１１
から定まる電圧を越えることができない場合には、コン
パレータ２９の出力でおる信号１１７は“Ｌ　ＩＩを示
す。この信号１１７は発振回路１９と、アンド・ゲート
３７の一方の入力端子と、インバータ４５を介してアン
ド・ゲート３６の他方の入力端子に印加されている。

発振回路１９は、たとえば、ゲート端子のついた発振回
路を用いたものであり、信号１１７が４１　Ｌ　ｔ＋を
示している期間は発振せず、゛［１″を示している期間
において、図示されてはいないブラウン管面上に十分な
輝度もしくは十分な数の輝点を得るのに必要な高さのく
り返し周波数で発振する。この発振出力は、アンド・ゲ
ート３７の他方の入力端子に印加され、オア・ゲート３
２の一方の入力端子に印加される。

アンド・ゲート３６の他方の入力端子は、発振回路１９
が動作している期間は“Ｌ　１１でおるために、トリガ
信号１０１はアンド・ゲート３６を通過することができ
ず、発振回路１９の出力が信号１０９として１ｑられ、
発振回路１９が動作しない期間は、アンド・ゲート３６
の他方の入力端子が８４　ＨＩＩであるために、トリガ
信号１０１は通過し、オア・ゲート３２を介して信号１
０９として出力される。

つぎに、トリガ信号１０１のくり返し周波数が種々の場
合の動作について、第１Ｂ図ないし第１Ｄ図により説明
する。

第１Ｂ図において、（ａ）にはトリガ信号１０１が、（
ｂ）にはリドリカラブル・ワンショット・マルチバイブ
レータ２６のノッｌ〜Ｑ出力で必る信号１１５が、（Ｃ
）にはコンデンサ８７の端子間電圧を示す信号１１６が
、（ｄ）にはコンパレータ２９の出力である信号１１７
が示されている。

リドリカラブル・ワンショット・マルチバイブレータ２
６のノットＱ出力である（ｂ）の信号１１５を示すパル
ス幅−１１よりも十分に長い周期で（ａ）のトリガ信Ｓ
　１０１か印加されると、そのたびごとに、（ｂ）の信
号１１５はパルス幅Ｔ１の負方向のパルスを示す。（ｂ
）の信号１１５は１１　ＨＩＩを示す期間が長く、１１
　Ｌ　ＩＴを示す期間は短いために、そのＨ１１の間、
（Ｃ）の信号１１６は十分にチャージアップされたまま
の状態を保ち、（ｂ）の信号１１５の“Ｉ　ＩＴの期間
だけ抵抗７３とコンデンサ８７の時定数で放電するが、
信号１１６はスレッショルド電圧ＥＴＨを下まわること
はない。したがって、この期間Ｔ八においては、（ｄ）
の信号１１７は“Ｈ１１を示しており、発（膜回路１９
は発振し、その発振出力は信号１０９として出力される
。

ところが、期間Ｔ、において、（ａ）のトリガ信号１０
１の周期が急に小ざくなって、（ｂ）の信号１１５が“
し′′を示したままになると、（Ｃ）の信＠１１６は、
抵抗７３とコンデンサ８７の時定数でその電圧を下げ、
スレッショルド電圧ＥＴＨを下まわると、（ｄ）の信号
１１７はＨＩＩから″“Ｌ　１１に転じる。この期間下
、においても発振回路１９は発振している。

（ｄ）の信号１１７が“１　＋１になると、期間下。の
間、発振回路１つは発振を停止し、（ａ＞のトリガ信号
１０１はそのまま信号１０９として出力される。

その後（ａ）のトリガ信号１０１の周期が再び長くなる
と、それから期間ＴＤ　（−Ｔ１Ｈ！に（Ｃ）の信号１
１６は、スレッショルド電圧ＥＴＨを越えて高い電圧に
なるから、（ｄ）の信号１１７は“Ｈ＋１の期間ＴＥに
移行する。この期間ＴＤにおいては、発振回路１９は発
振をせず、（ａ）のトリガ信号１０１の１個のパルスを
信号１０９として出力するのみであるから、図示されて
はいないブラウン管面上に多数回の輝線または多数の輝
点を生じさせない。しかしながら、この期間ＴＤは、リ
ドリカラブル・ワンショット・マルチバイブレータ２６
のノットＱ出力のパルス幅Ｔ１の期間でおるから極めて
短時間でおる。その後の期間ＴＥにおいては、期間Ｔ、
、Ｔ、の場合と同様に、信号１０９として、発振回路１
９の出力がそのまま出力される。

第１Ｃ図には、（ｂ）の信号１１５のパルス幅Ｔ１にほ
ぼ等しい周期Ｔを有する（ａ＞のトリガ信号が印加され
た場合を示しており、ＴとＴ１が近似しているために、
（ｂ）の信号１１５には“１」″を示す期間がほとんど
ない。そのために、コンデンサ８７はチャージアップさ
れないから、第１Ｂ図の期間ＴＣの場合と同様に発振回
路１つは動作せず、（ａ）のトリガ信号１０１が、その
まま信号１０９として出力される。

第１Ｄ図においては、パルス幅Ｔ１よりもαだけ長いＴ
１＋αの周期で（ａ）のトリが信号１゜１が印加された
場合を示している。すると（ｂ）の信号１１５はαの期
間だけＨ″を示すから、この期間に抵抗７２とコンデン
サ８７の時定数でコンデンサ８７がチャージアップされ
、（ｂ）の信号１１５が“Ｌ　ｔｔを示す期間に、抵抗
７３とコンデンサ８７どの時定数で放電されても（Ｃ）
の信号１１６はスレッショルド電圧Ｖ２を下まわること
はない。しかし、（ａ）のトリガ信Ｑ１０１の周期がＴ
１＋β（βくα）に変ると、（ｂ）の信号１１５が示す
ように“ト１′′を示す期間が悼めて短くなるために、
コンデンサ８７はチャージアップが不十分で放電が進行
するため、スレッショルド電圧Ｖ２を下まわる。すると
、コンパレータは反転してその出力を“Ｌ″とし、スレ
ッショルド電圧はＶ２がＶｌに変化Ｔる（　（Ｖ１＋Ｖ
２　）／２の値はスレッショルド電源９９の電圧ＥＴＨ
＝ｖ３に等しい）。したがってコンパレータが反転する
以前においては発振回路１９が動作し、反転後において
は、発振回路１９は動作しないことになる。

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によるならば、
トリガ信号の周期が長くなった場合でもブラウン管面に
おいて、十分な輝度で輝線が表示され、あるいは、十分
な速度で輝点の移動がなされるような信号を得ることが
できるために、観測し易いものとなった。したかって、
本発明の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の一実加例を示す回路図、第１Ｂ図、
第１Ｃ図および第１Ｄ図はトリが信号のくり返し周波数
に応じて第１Ａ図に示した回路が動作する様子を示した
波形図、 第２Ａ図および第２Ｂ図は従来例を示す回路構成図とそ
の各部の波形図、 第３Ａ図は他の従来例を示す回路構成図、第３Ｂ図、第
３Ｃ図および第３Ｄ図はトリが信号のくり返し周波数に
応じて第３Ａ図に示す回路構成の動作する様子を示した
波形図である。 １１・・・同期回路 １２・・・のこぎり波発生回路 １３．１４・・・ワンショット回路 １５・・・ホールドオフ回路 １９・・・発振回路 ２６・・・リトリガラブル・ワンショット・マルチψバ
イブレータ ２９・・・コンパレータ ３２．３３・・・オア・ゲート ３６．３７・・・アンド・ゲート ４５・・・インバータ ５５・・・ダイオード ７１〜７５・・・抵抗 ８６．８７・・・コンデンサ ９９・・・スレッショルド電源 １０１・・・トリガ信号 １０９・・・出力信号　　　１１０・・・のこぎり波１
１１・・・ホールドオフ信号 １１２〜１１７・・・信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トリガ信号が印加されるごとに、所定のパルス幅
   のパルスを出力することのできるリトリガラブル・ワン
   ショット・マルチバイブレータ手段と、 前記リトリガラブル・ワンショット・マルチバイブレー
   タ手段のパルス出力の無い期間において所定の時定数で
   チャージアップし、前記パルス出力の期間は一定の時定
   数で放電することにより前記トリガ信号の周期を検知す
   るための周期検知手段と、 前記周期検知手段の出力を受けて、所定のスレッショル
   ド値と比較し、前記トリガ信号の周期が所定値を下まわ
   ったときに出力するためのコンパレータ手段と、 前記コンパレータ手段の出力を受けて一定の周期で発振
   する発振手段と、 前記発振手段の出力と前記トリガ信号のいずれかを通過
   せしめるためのオア・ゲート手段とを含むことを特徴と
   するフリー・ラン回路。
2. （２）前記コンパレータ手段が、 ヒステリシス特性を有するものである特許請求の範囲第
   １項記載のフリー・ラン回路。